JPH05142339A - クラツタ抑圧装置 - Google Patents

クラツタ抑圧装置

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JPH05142339A
JPH05142339A JP3303075A JP30307591A JPH05142339A JP H05142339 A JPH05142339 A JP H05142339A JP 3303075 A JP3303075 A JP 3303075A JP 30307591 A JP30307591 A JP 30307591A JP H05142339 A JPH05142339 A JP H05142339A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clutter
power spectrum
signal
processing unit
filter
Prior art date
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Pending
Application number
JP3303075A
Other languages
English (en)
Inventor
Ikuya Kakimoto
生也 柿元
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP3303075A priority Critical patent/JPH05142339A/ja
Publication of JPH05142339A publication Critical patent/JPH05142339A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 クラッタのドップラ周波数がゼロでない場合
や、クラッタと目標のドップラ周波数が比較的接近して
いる場合でも、クラッタ信号のみを抑圧するクラッタ抑
圧装置を得ることを目的とする。 【構成】 コヒーレント積分処理部11で算出された入
力信号の電力スペクトルと、参照信号生成部12で生成
された予測されるクラッタの電力スペクトルの形状とを
相互相関処理部13で相関処理し、フィルタ係数算出部
14でクラッタの電力スペクトルの諸元を推定して、ク
ラッタを抑圧するためのディジタル・ノッチ・フィルタ
を構成するようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、MFまたはHF帯の
送受信装置のクラッタ抑圧装置、特にシークラッタ信号
の抑圧に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は従来の、例えば、Skolni
c:“INTRODUCTION TORADAR S
YSTEMS 第2版”,McGRAW−HILLIN
TERNATIONAL EDITIONS(198
1)に示された移動目標検出(以下、MTDと呼ぶ)装
置を示すブロック構成図である。図において、1はA/
D変換されたI,Qビデオ信号、2は3パルス・キャン
セラ、3はドップラ・フィルタバンク、4は重み付け及
び振幅検出処理部、5は目標検出部、6はローパス・フ
ィルタ、7は振幅検出処理部、8はクラッタマップ・メ
モリ、9はクラッタマップ・回帰フィルタ、10はヒッ
トレポート信号である。
【0003】次に図6の回路の動作について説明する。
A/D変換されたI,Qビデオ信号1は、3パルス・キ
ャンセラ2によりドップラ周波数がゼロ付近のクラッタ
信号成分が除去され、ドップラ・フィルタバンク3で所
定の数のドップラ周波数を持つ信号成分に分離される。
このドップラ・フィルタバンクはフーリェ変換器(以
下、FFTと呼ぶ)により構成される。ドップラ・フィ
ルタバンク3の各出力は、フィルタのサイドローブを低
減するために重み付け及び振幅検出処理部4においてウ
ェイティング関数がかけられ、振幅が検出される。
【0004】振幅検出は(I2 +Q2 )1/2 を算出する
形となる。検出された振幅信号は目標検出部5に入力さ
れ、各フィルタについて個々に設定されたスレッショル
ド・レベルと比較される。この時のスレッショルド・レ
ベルは、一定の誤警報確率を保つように設定される。ス
レッショルド・レベルを越える信号は、目標であると判
定され、ヒットレポート信号10として出力される。上
記の3パルス・キャンセラ2、ドップラ・フィルタバン
ク3、重み付け及び振幅検出処理部4、目標検出部5に
よる一連の処理は、ドップラ周波数を有する移動目標を
検出するためのものである。
【0005】一方、クラッタ信号及びドップラ周波数が
ゼロ付近の目標信号はローパス・フィルタ6によって抽
出され、振幅検出処理部7で振幅が検出されて目標検出
部5に送られる。クラッタマップ・メモリ8には、現在
レーダが処理している領域の過去のクラッタ振幅の平均
値が格納されており、この値と振幅検出処理部7の値に
より、クラッタマップ回帰フィルタ9がクラッタマップ
・メモリ8の値を更新し、同時に目標検出部5に新たな
クラッタマップの値を送出する。目標検出部5では現在
の振幅値とクラッタマップの値が比較され、クラッタレ
ベル以上の信号が入力された時だけヒットとして、ヒッ
トレポート信号10が出力される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の移動目標検出装
置は以上のように構成されているので、クラッタのドッ
プラ周波数がゼロでなければクラッタは抑圧されず、ま
た、ドップラ周波数がクラッタの中心ドップラ周波数か
ら十分離れていない目標はクラッタと同時に消去されて
しまうという課題があった。
【0007】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、クラッタのドップラ周波数がゼロ
でない場合でもクラッタ信号を抑圧できるとともに、ド
ップラ周波数がクラッタの中心ドップラ周波数に比較的
近く、振幅がクラッタの振幅よりも小さい目標信号で
も、クラッタと同時に消去されないようなクラッタ抑圧
装置を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明に係わるクラッタ抑圧装置は、復調後の
レーダ・ビデオ信号をコヒーレント積分する第1の手段
と、予測されるクラッタの電力スペクトルの形状を参照
信号として生成する第2の手段と、上記第1及び第2の
手段によって得られた両信号の相互相関関数を算出する
第3の手段と、上記第3の手段で得られた相互相関関数
からクラッタの電力スペクトルの諸元を推定してディジ
タル・ノッチ・フィルタの係数を算出する第4の手段
と、上記第4の手段で得られたフィルタ係数を用いたデ
ィジタル・ノッチフィルタとを備えるようにしたもので
ある。
【0009】
【作用】上記のように構成されたこの発明のクラッタ抑
圧装置では、予め予測されるクラッタの電力スペクトル
の形状と、入力信号の電力スペクトルとの相互相関関数
からクラッタの電力スペクトルの諸元(クラッタのドッ
プラ周波数とその周波数を中心とするクラッタの帯域
幅)を推定し、この諸元よりクラッタ信号のみを抑圧す
るようなディジタル・ノッチ・フィルタを形成すること
により、クラッタのドップラ周波数がゼロでない場合で
もクラッタ信号を抑圧できるとともに、ドップラ周波数
がクラッタのドップラ周波数に比較的近く、振幅がクラ
ッタの振幅よりも小さい目標信号でも、クラッタと同時
に消去されないようにすることができる。
【0010】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の実施例1について図を参照
して説明する。図1はこの発明の実施例1を示すクラッ
タ抑圧装置のブロック構成図である。図において、1は
A/D変換されたI,Qビデオ信号、11はコヒーレン
ト積分処理部、12は参照信号生成部、13は相互相関
処理部、14はフィルタ係数算出部、15,16はディ
ジタル・ノッチ・フィルタ、3はコヒーレント積分処理
部、4は振幅検出処理部、5はCFAR処理部、10は
ヒットレポート信号である。なお、図において1、3、
4、5、10は従来例を示す図6と同一または相当する
部分である。
【0011】次に図1に示す実施例1の動作について説
明する。A/D変換されたI,Qビデオ信号1はコヒー
レント積分処理部11に入力され、電力スペクトルが算
出される。このコヒーレント積分処理部11はFFTに
より構成され、必要に応じてサイドローブを抑圧するた
めの重み付けを行ってからFFTを行う。12はクラッ
タの電力スペクトルの形状を予測して参照信号を生成す
る参照信号生成部であり、MFまたはHF帯で送受信を
行うレーダ装置においては、例えばシークラッタとなる
Bragg・lineと呼ばれる海面からの反射信号が
その対象となる。
【0012】図2は、図1における海面からの反射信号
の電力スペクトルを説明する図である。図において、2
つのピーク21はBragg・lineと呼ばれる他と
著しく異なる海面からの反射を模式的に示したもので、
2つのピーク21の間隔は送信波長をλとすると2・
(g/πλ)1/2 であることが知られており、従ってレ
ーダの送信周波数により一意的にBragg・line
の間隔が決まる。
【0013】図3は、図1における参照信号を説明する
図である。参照信号は参照信号生成部12でレーダの送
信周波数より算出され、両端が“1”で、その間が
“0”となっているデータ列である。“0”の個数は、
図2におけるBragg・line21の間隔の周波数
方向のサンプル数に等しくする。コヒーレント積分処理
部11で算出された入力信号の電力スペクトルと参照信
号生成部12で生成された参照信号は、相互相関処理部
13に入力されて相互相関関数が算出される。ここで算
出された相互相関関数が最大となる位置から、Brag
g・line21の存在する周波数を推定することがで
きる。
【0014】一方、コヒーレント積分処理部11で算出
された入力信号の電力スペクトルはフィルタ係数算出部
14に入力され、相互相関処理部13で得られたBra
gg・lineの存在する周波数を参照して、各Bra
gg・lineの帯域幅が算出される。さらに、ここで
得られたBragg・lineの周波数と帯域幅から、
Bragg・lineの信号のみを阻止するようなディ
ジタル・ノッチ・フィルタの係数が算出される。ここで
構成するディジタル・ノッチ・フィルタはFIR型(F
inite Impulse Response型)で
もIIR型(Infinite Impulse Re
sponse型)でも良く、また、その構成も直接(ダ
イレクト)型、縦続(カスケード)型、格子(ラティ
ス)型等が可能であり、システムに応じて選択すること
ができる。フィルタ係数算出部14で算出されたディジ
タル・ノッチ・フィルタの係数はディジタル・ノッチ・
フィルタ15,16の係数として適用される。この例で
は、ディジタル・ノッチ・フィルタ15,16は各々1
つずつのBragg・lineの信号のノッチに対応し
ている。
【0015】入力信号であるI,Qビデオ信号1は、上
記のようにして構成されたディジタル・ノッチ・フィル
タ15,16を通過することによってBragg・li
neの信号成分が除去されており、コヒーレント積分処
理部3でコヒーレント積分された後、振幅検出処理部4
において振幅が検出され、CFAR処理部5に入力され
る。コヒーレント積分処理部3は、11と同様にFFT
によって構成され、ここでも必要に応じてサイドローブ
を抑圧するための重み付けを行ってからFFTを行う。
CFAR処理部5では、一定の誤警報確率を保つように
各々のドップラ周波数、レンジのサンプルについて個々
に設定されるスレッショルド・レベルによって目標の有
無が判定され、ヒット・レポート信号10が出力され
る。
【0016】実施例2.図4はこの発明の実施例2を示
すクラッタ抑圧装置のブロック構成図である。実施例1
ではフィルタ係数算出部14においてノッチの位置と幅
のみを算出してノッチを構成する例を示したが、コヒー
レント積分処理部11の直後に低域通過フィルタと減算
器とを設けたものである。このように構成することによ
り、ノッチの深さを入力信号に応じて変化させることが
でき、コヒーレント積分処理部3の出力である電力スペ
クトルを滑らかな形状にすることができる。
【0017】以下、実施例2の動作について図4、図5
を参照して説明する。A/D変換されたI,Qビデオ信
号1はコヒーレント積分処理部11に入力され、電力ス
ペクトルが算出される。この電力スペクトルは低域通過
フィルタ17を通過することにより平滑化され、突出し
たBragg・lineが消えたような形となる。図5
は、図4における海面からの反射信号の電力スペクトル
を説明する図である。21はコヒーレント積分処理部1
1から出力された電力スペクトル、22は低域通過フィ
ルタ17により平滑化された電力スペクトルである。減
算器18によって、これらの両電力スペクトルの差が算
出され、相互相関処理部13及びフィルタ係数算出部1
4に入力される。相互相関処理部13では、この電力ス
ペクトル残差と参照信号生成部12で生成された参照信
号との相互相関関数が算出され、その最大位置からBr
agg・lineの周波数推定がなされる。フィルタ係
数算出部14では、減算器18から出力された電力スペ
クトル残差からBragg・lineの帯域幅及び、B
ragg・lineのピーク電力と平滑された入力信号
の電力スペクトルとの電力差が算出されて、Bragg
・lineの突出部のみを消去するようなディジタル・
ノッチ・フィルタの係数が計算される。このフィルタ係
数はディジタル・ノッチ・フィルタ15,16の係数と
して適用される。もし、ノッチの深さを入力信号に応じ
て調節しなければ、振幅検出処理部4の出力ではクラッ
タ周波数の信号成分が抑圧されすぎて、そこだけへこん
だ電力スペクトルの形状となるおそれがあり、これによ
ってCFAR処理部5では、ノッチのエッジ付近で誤警
報を出す可能性がある。これに対して、この実施例2で
はノッチの深さを入力信号に応じて調節することにより
クラッタの電力スペクトルの突出部のみを抑圧するよう
にしているので、CFAR処理部5では、誤警報を出す
可能性を低減する利点がある。
【0018】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、予め予
測されるクラッタの電力スペクトルの形状と入力信号の
電力スペクトルとの相互相関関数からクラッタの電力ス
ペクトルの諸元を推定し、この諸元よりクラッタ信号の
みを抑圧するようなディジタル・ノッチ・フィルタを構
成するようにしたので、クラッタのドップラ周波数がゼ
ロでない場合でもクラッタ信号を抑圧できるとともに、
ドップラ周波数がクラッタのドップラ周波数に比較的近
く振幅がクラッタの振幅よりも小さい目標信号でも、ク
ラッタと同時に消去されないクラッタ抑圧装置を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示すクラッタ抑圧装置の
ブロック構成図である。
【図2】図1における海面からの反射信号の電力スペク
トルを説明する図である。
【図3】図1における参照信号を説明する図である。
【図4】この発明の実施例2を示すクラッタ抑圧装置の
ブロック構成図である。
【図5】図4における海面からの反射信号の電力スペク
トルを説明する図である。
【図6】従来の移動目標検出装置を示すブロック構成図
である。
【符号の説明】
3 コヒーレント積分処理部 4 振幅検出部 5 CFAR処理部 11 コヒーレント積分処理部 12 参照信号生成部 13 相互相関処理部 14 フィルタ係数算出部 15 ディジタル・ノッチ・フィルタ 16 ディジタル・ノッチ・フィルタ 17 低域通過フィルタ 18 減算器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年4月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】振幅検出は(I2 +Q21 / 2 を算出する
形となる。検出された振幅信号は目標検出部5に入力さ
れ、各フィルタについて個々に設定されたスレッショル
ド・レベルと比較される。この時のスレッショルド・レ
ベルは、一定の誤警報確率を保つように設定される。ス
レッショルド・レベルを越える信号は、目標であると判
定され、ヒットレポート信号10として出力される。上
記の3パルス・キャンセラ2、ドップラ・フィルタバン
ク3、重み付け及び振幅検出処理部4、目標検出部5に
よる一連の処理は、ドップラ周波数を有する移動目標を
検出するためのものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】図2は、図1における海面からの反射信号
の電力スペクトルを説明する図である。図において、2
つのピーク21はBragg・lineと呼ばれる他と
著しく異なる海面からの反射を模式的に示したもので、
2つのピーク21の間隔は送信波長をλとすると2・
(g/πλ) 1 / 2 であることが知られており、従ってレ
ーダの送信周波数により一意的にBragg・line
の間隔が決まる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 復調後のレーダ・ビデオ信号をコヒーレ
    ント積分する第1の手段と、予測されるクラッタの電力
    スペクトルの形状を参照信号として生成する第2の手段
    と、上記第1及び第2の手段によって得られた両信号の
    相互相関関数を算出する第3の手段と、上記第3の手段
    で得られた相互相関関数からクラッタの電力スペクトル
    の諸元を推定してクラッタ信号を抑圧するためのディジ
    タル・ノッチ・フィルタの係数を算出する第4の手段
    と、上記第4の手段で得られたフィルタ係数を用いたデ
    ィジタル・ノッチフィルタとを備えたことを特徴とする
    クラッタ抑圧装置。
JP3303075A 1991-11-19 1991-11-19 クラツタ抑圧装置 Pending JPH05142339A (ja)

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JP3303075A JPH05142339A (ja) 1991-11-19 1991-11-19 クラツタ抑圧装置

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10227851A (ja) * 1997-02-18 1998-08-25 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency クラッタ抑圧装置
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